世界智能無人系統(tǒng)科技和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,在軍用領域和民用領域均展現(xiàn)巨大的社會應用價值和發(fā)展?jié)摿?,整體行業(yè)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長態(tài)勢。智能無人系統(tǒng)將機械化、電氣化、信息化、智能化集成融合為一體,將人類認識世界、改造世界、利用世界的能力提高到一個新的歷史高度,推動生產(chǎn)方式、生活方式、作戰(zhàn)模式、社會文化、社會治理等發(fā)生深刻、甚至顛覆性的變革。智能無人系統(tǒng)是人工智能與實體經(jīng)濟深度融合的重要應用領域、智能社會的重要支撐、國防現(xiàn)代化的重要趨勢,對經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、民生改善和國家安全具有重大作用。
智能無人系統(tǒng)總體上還處于發(fā)展初期階段,發(fā)展中還會面臨技術、市場、應用、政策等一系列挑戰(zhàn),仍需要在發(fā)展過程中應對解決,從而促進智能無人系統(tǒng)健康發(fā)展。世界各主要大國均制定相關的法律法規(guī)、行動計劃、發(fā)展路線圖等引導智能無人系統(tǒng)持續(xù)高速發(fā)展,我國智能無人系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定、快速發(fā)展同樣具有強烈的頂層設計需求。
“智能無人系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”項目面向我國發(fā)展智能無人系統(tǒng)的重大需求,提出了智能無人系統(tǒng)定義、分類和分級、社會屬性,分析了國內(nèi)外智能無人系統(tǒng)技術發(fā)展現(xiàn)狀并充分預見其對人類社會發(fā)展的巨大影響,明確了智能無人系統(tǒng)對現(xiàn)有法律道德體系的影響和沖擊。為實現(xiàn)我國智能無人系統(tǒng)技術2025年達到世界先進水平、2035年整體達到世界領先水平的目標,項目將整體目標分解成科學技術、產(chǎn)業(yè)、社會服務、國防軍事、法律法規(guī)等領域的具體目標,并提出了實現(xiàn)該目標的智能無人系統(tǒng)技術發(fā)展路線圖和產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。最終,該項目作為我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略的頂層設計,給政府決策者提供了科學技術、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、軍民融合、法律法規(guī)方面的具體舉措建議。
近年來,人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等一系列前沿熱點科技發(fā)展迅猛,有力推動了無人系統(tǒng)發(fā)展,催生智能無人系統(tǒng)的出現(xiàn)。其中,無人駕駛汽車、無人機等智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,市場規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢,展現(xiàn)出巨大的商業(yè)價值和發(fā)展?jié)摿Α2屎鐭o人攻擊機(如圖1)、猛獅無人偵察車等智能無人武器裝備和無人機蜂群、忠誠僚機(如圖2)等智能無人作戰(zhàn)概念的出現(xiàn)均表明,智能無人系統(tǒng)同樣具有巨大的軍事國防價值。
圖1 國產(chǎn)彩虹系列攻擊無人機Fig.1 Domestic attack UAV of Rainbow series
智能無人系統(tǒng)作為新興事物,目前尚無統(tǒng)一的定義。項目組從智能無人系統(tǒng)社會學、軍事應用、民事應用角度均開展了深入研究并提出相關定義。在此基礎上,結合錢學森先生對“系統(tǒng)”定義的描述,項目組進而提出“無人系統(tǒng)”和“智能無人系統(tǒng)”定義。
圖2 美軍忠誠僚機作戰(zhàn)概念Fig.2 U.S.forces’concept of loyal wingman combat
系統(tǒng):由相互作用、相互依賴的若干個部分組合而成的、具有特定功能的有機整體(錢學森)。
無人系統(tǒng):由無人平臺及若干輔助部分組成,包含自主完成預定任務能力的有機整體。
智能無人系統(tǒng):智能無人系統(tǒng)是由無人平臺及若干輔助部分組成,具有感知、交互和學習能力,并且能夠基于知識進行自主推理、自主決策,從而達成目標的有機整體。
智能無人系統(tǒng)的特征主要體現(xiàn)為四個方面:
(1)結構特征:由無人平臺及若干個輔助部分組成,強調(diào)無人平臺是結構主體;
(2)信息特征:信息感知與交互,強調(diào)系統(tǒng)獲取信息、交互信息的基本能力;
(3)智能特征:基于知識的學習、推理及決策的能力,知識是基礎、學習推理是智慧、自主決策是能力;
(4)社會特征:智能無人系統(tǒng)在主體地位、法律人格、權利享有、“刑事責任”等方面具有顯著的社會屬性。
智能無人系統(tǒng)應用廣泛、種類繁雜,涉及信息科學、腦科學、計算機科學等多個門類,以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)等多個領域。從應用領域角度來講,智能無人系統(tǒng)可分為軍用、民用智能無人系統(tǒng)。其中,軍用智能無人系統(tǒng)按照物理空間可進一步劃分為空間、空中、陸地、海洋軍用智能無人系統(tǒng);民用智能無人系統(tǒng)按照產(chǎn)業(yè)應用又可進一步劃分為生產(chǎn)類、服務類、特殊類民用智能無人系統(tǒng)。
根據(jù)無人系統(tǒng)的自主能力,其可分為初級、中級、高級、超級四個等級,其中:
初級:具有基本的感知和交互、執(zhí)行能力;
中級:具有自主的感知和交互,學習、推理和決策以及執(zhí)行能力;
高級:具有自主的感知和交互,推理和決策以及執(zhí)行能力,且能夠通過學習不斷提高推理和決策能力;
超級:除具有自主的感知和交互,學習、推理和決策以及執(zhí)行能力外,具有獨立的、自主的意識和認知。
根據(jù)無人系統(tǒng)自主能力分級,當且僅當無人系統(tǒng)具有中級及以上的自主能力,才能成為智能無人系統(tǒng)。
智能無人系統(tǒng)廣泛應用于社會生活,在為人類生活帶來極大便利的同時,也面臨著法律法規(guī)、倫理道德等一系列問題。在法律主體地位、法律人格、權力享有等方面,現(xiàn)有的倫理道德和法律體系無法有效應對智能無人系統(tǒng)的影響和沖擊。智能無人系統(tǒng)的社會屬性主要包含以下幾個方面:
社會地位:由于智能無人系統(tǒng)既不具備真正主體的特性,而又超出了普通工具的范疇,因而其僅具有介于真正主體和非主體之間的準主體社會地位。
道德屬性:在無法成為真正道德主體的前提下,界定智能無人系統(tǒng)道德主體范圍或者道德接受者地位。
權利享有:正常情況下,智能無人系統(tǒng)應該擁有的保持生命體或系統(tǒng)正常運行、有限自由、被尊重等權利。
責任歸屬:采用混合責任體系,智能無人系統(tǒng)所有相關人員,如設計者、生產(chǎn)方、監(jiān)管人員、銷售方、使用者都需要和智能無人系統(tǒng)共同承擔責任。
隱私保護:堅持智能無人系統(tǒng)發(fā)展與個人隱私保護相平衡。
圍繞提升我國智能無人系統(tǒng)競爭力的迫切需求,未來智能無人系統(tǒng)以基礎科學問題為核心,以感知、交互與認知,學習、推理與決策,群體性,有人/無人協(xié)同,安全,新型材料與能源,智能無人系統(tǒng)安全,智能人機共融社會治理等為重點研究內(nèi)容,形成開放兼容、探索最前沿科學問題的局面。同時促進多學科交叉發(fā)展和促進智能無人系統(tǒng)學科群的發(fā)展。
智能無人系統(tǒng)科技和產(chǎn)業(yè)的應用領域廣泛,涉及到多領域、多類型的學科深度交叉融合,其中基礎科學問題可歸結為圖3中的七個方面。
圖3 智能無人系統(tǒng)基礎科學問題Fig.3 The basic scientific problems of intelligent unmanned system
在人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術的有力推動下,各領域無人系統(tǒng)向著智能化方向快速發(fā)展。綜合智能無人系統(tǒng)在軍事、民事領域的廣泛應用,智能無人系統(tǒng)的共性關鍵技術可分為圖4中的五個方面。
圖4 智能無人系統(tǒng)共性關鍵技術Fig.4 The common key technologies of intelligent unmanned system
智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)主要由核心產(chǎn)業(yè)、帶動產(chǎn)業(yè)和基礎設施三部分構成。核心產(chǎn)業(yè)是指以智能無人系統(tǒng)核心關鍵技術為支撐,或者以智能無人裝備及其關鍵零部件、子系統(tǒng)為核心的產(chǎn)業(yè);帶動產(chǎn)業(yè)是指傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化、無人化升級改造,以智能無人系統(tǒng)支撐的社會經(jīng)濟應用和智能無人軍事裝備;基礎設施是指支撐智能無人系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)、高性能計算等公共基礎設施,各行業(yè)應用必備的基礎設施。
3.1.1 相關政策及行動計劃
為推動智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,許多國家對自動駕駛汽車、無人機、機器人等重點行業(yè)制定了一系列的政策措施和行動計劃,輔助智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展。例如,在自動駕駛汽車行業(yè),2016年美國《聯(lián)邦自動駕駛汽車政策指南》、2017年美國《自動駕駛法案》、2017年德國《德國交通法案》等;在無人機行業(yè),2018年美國《無人機系統(tǒng)標準化路線圖(1.0 版)》等;在機器人行業(yè),2014年英國《機器人和自主系統(tǒng)戰(zhàn)略2020》、2015年日本《機器人新戰(zhàn)略》、2016年美國《2016年美國機器人路線圖》等。
3.1.2 國外軍用智能無人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
世界各主要國家大力發(fā)展各領域軍用智能無人系統(tǒng)并加速推進實戰(zhàn)化,美國整體科技水平和作戰(zhàn)能力世界領先。美國研發(fā)X47B(如圖5)、大狗機器人等大量智能無人武器裝備,并提出忠誠僚機、馬賽克戰(zhàn)等先進智能無人作戰(zhàn)概念。
圖5 美軍X47B艦載無人戰(zhàn)斗機Fig.5 U.S.forces’shipborne UAV X47B
3.1.3 國外民用智能無人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
美國已出現(xiàn)多款智能無人農(nóng)業(yè)耕作設備,日本農(nóng)用機器人、以色列智能無人滴灌系統(tǒng)、智能溫室系統(tǒng)發(fā)展迅速。國外無人駕駛汽車行業(yè)發(fā)展迅猛,谷歌已生產(chǎn)上百輛無人駕駛汽車(如圖6),自動行駛里程累計數(shù)百萬英里。IBM 公司開發(fā)的Watson已廣泛涵蓋醫(yī)療影像、體外檢測、智能醫(yī)療機器人等領域。
圖6 谷歌無人駕駛汽車Fig.6 Google Self-Driving-Car
3.2.1 相關政策及行動計劃
我國智能無人系統(tǒng)種類繁多,各類型智能無人系統(tǒng)發(fā)展參差不齊,并面臨著法律法規(guī)、政策標準、行業(yè)規(guī)范等問題。為引導我國智能無人系統(tǒng)健康、穩(wěn)定、快速發(fā)展,有關部門已出臺相關實施方案、標準指南等,法律法規(guī)和標準規(guī)范體系正逐步完善。例如,在自動駕駛汽車行業(yè),2016年《智能網(wǎng)聯(lián)汽車公共道路適應性驗證規(guī)范》、2018年《車聯(lián)網(wǎng)(智聯(lián)網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》等;在無人機行業(yè),2017年《無人駕駛航空器飛行管理規(guī)定》、2018年《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例(征求意見稿)》等;在機器人行業(yè),2016年《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》等。
3.2.2 國內(nèi)軍用智能無人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
我國軍用智能無人系統(tǒng)的發(fā)展起步較晚,但是近年來發(fā)展迅速,已研發(fā)翼龍無人機、猛獅無人偵察車、JARI 無人作戰(zhàn)艇(如圖7)等多種智能無人武器裝備,部分領域處于世界先進水平。
3.2.3 國內(nèi)民用智能無人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
我國智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展催生“無人經(jīng)濟”的新模式,在廣泛的產(chǎn)業(yè)和應用領域內(nèi)展現(xiàn)出巨大的經(jīng)濟價值和發(fā)展?jié)摿Γ筛爬槿齻€方面:首先,我國無人機市場需求旺盛,呈爆發(fā)式增長態(tài)勢,近年來年復合增長率達到60%(如圖8),顯著高于世界平均年復合增長率;其次,我國無人駕駛汽車發(fā)展迅速,其銷量有望達到全球第一,未來市場價值可能成為世界第一;再次,我國已成為全球第一大工業(yè)機器人市場并持續(xù)增長,各類工業(yè)機器人廣泛應用于社會生產(chǎn)、人民生活等領域。
圖7 國產(chǎn)JARI無人作戰(zhàn)艇Fig.7 Domestic unmanned combat ship JARI
圖8 2015—2020年我國民用無人機市場規(guī)模及增長率Fig.8 Market scale and growth rate of civil UAV in China during 2015—2020
3.3.1 科技領域分析
在智能無人系統(tǒng)科技領域,我國整體上與世界先進水平仍有一定差距,但在某些單項技術方面存在亮點。
在平臺技術方面,我國整體落后于美國等先進國家,科技含量有待提高,例如全球超過2 萬種的傳感器產(chǎn)品,我國僅能生產(chǎn)其中的約1/3;在智能和自主技術方面,計算機視覺等單項技術有優(yōu)勢,但基礎研究與技術開發(fā)存在差距;在網(wǎng)絡與通信技術方面,5G 通訊等單項技術有亮點,但缺乏整體技術創(chuàng)新體系的發(fā)展。
3.3.2 產(chǎn)業(yè)領域分析
牛津大學研究報告提出“國家人工智能潛力指數(shù)(Artificial Intelligence Potential Index,AIPI)”,中國產(chǎn)業(yè)生態(tài)位居世界第二,但得分僅為美國的四分之一,整體表現(xiàn)出“量大而不強”的現(xiàn)象:首先,產(chǎn)業(yè)碎片化、低水平重復居多,產(chǎn)業(yè)鏈不健全,尚未形成體系;其次,產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡,基礎研究薄弱,部分核心關鍵零部件不能自主保障。但是,就整體而言,國內(nèi)市場需求旺盛、產(chǎn)業(yè)整體成長性好,處于良性增長態(tài)勢,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
3.3.3 社會服務領域分析
我國社會服務保障體系尚不夠完整,智能化、無人化水平有待提高,主要體現(xiàn)在:我國智慧教育產(chǎn)業(yè)不發(fā)達,智能無人系統(tǒng)的發(fā)展和應用有助于推動教育資源均衡化、公平化;我國智能診療技術的準確度、可靠性有待提高;我國養(yǎng)老服務的智能化、無人化水平不高,難以滿足人民需求。
3.3.4 國防軍事領域分析
在國防軍事方面,我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展與國外的差距主要體現(xiàn)在智能無人作戰(zhàn)頂層規(guī)劃、智能無人裝備體系和軍用智能無人系統(tǒng)核心關鍵技術三個方面。
首先,在軍事頂層設計、統(tǒng)籌規(guī)劃層面,我國跟隨式發(fā)展明顯,自主創(chuàng)新能力不足,智能無人作戰(zhàn)發(fā)展規(guī)劃不清晰。目前,美軍已公布八個版本的無人系統(tǒng)發(fā)展綜合路線圖,而我軍頂層設計層面仍有欠缺。
其次,在現(xiàn)有裝備體系層面,我國裝備體系不健全,存在短板或空白,中高端裝備有待發(fā)展。而且各領域智能無人裝備發(fā)展不均衡,軍用無人機、軍用無人車發(fā)展相對較快,而軍用無人船/艇、軍用潛航器以及空間軍用無人機系統(tǒng)發(fā)展相對落后。
再次,在軍用核心關鍵技術層面,我國軍用裝備的基礎支撐型技術落后,軍用裝備智能自主能力有待提升。動力技術、芯片技術等傳統(tǒng)“卡脖子”技術仍然存在,制約軍用智能無人裝備快速發(fā)展。
3.3.5 社會倫理及法律法規(guī)領域分析
目前,國內(nèi)外均對智能無人系統(tǒng)的社會倫理、法律法規(guī)研究存在欠缺和空白,主要表現(xiàn)為:首先,現(xiàn)有倫理道德和法律體系無法準確、合理界定智能無人系統(tǒng)的社會地位;其次,現(xiàn)有法律體系無法準確、合理明確智能無人系統(tǒng)的權力享有資格和范圍;再次,現(xiàn)有法律體系無法準確、合理劃分智能無人系統(tǒng)造成的事故責任;最后,現(xiàn)有倫理道德和法律體系無法合理、有效地保護智能社會的公民隱私。
從宏觀角度來講,智能無人系統(tǒng)向著智能化、無人化和群體化方向發(fā)展。首先,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等熱點技術的迅猛發(fā)展,智能無人系統(tǒng)的智能自主能力不斷提升;其次,隨著智能無人系統(tǒng)的應用領域不斷推廣,應用程度不斷深化,智能無人系統(tǒng)即將取代傳統(tǒng)由人主導的重復性、勞動型崗位,逐步取代決策性、智力性工作;再次,智能無人系統(tǒng)將由個體智能向著群體智能方向發(fā)展,表現(xiàn)出更加復雜的群體性行為。
3.4.1 科技領域發(fā)展趨勢
根據(jù)智能無人系統(tǒng)的共性關鍵技術,其在科技領域的發(fā)展趨勢主要從平臺技術、自主技術、網(wǎng)絡及通信技術、協(xié)同技術和群體技術方面來表征。
首先,在平臺技術方面,智能無人系統(tǒng)平臺向著系列化、模塊化、通用化、標準化方向發(fā)展;其次,在自主技術方面,智能自主程度穩(wěn)步提升,感知、信息交互智能化發(fā)展,學習、推理與決策更加高度自主,個體智能逐漸向多體、群體智能方向發(fā)展;然后,網(wǎng)絡及通信向靈活、高速、可靠方向發(fā)展,網(wǎng)絡拓撲更加開放、靈活、可擴展,網(wǎng)絡安全抗干擾、可恢復能力不斷增強,網(wǎng)絡通訊更加快速可靠;再次,協(xié)同技術向人機多體協(xié)同方向發(fā)展,人機交互方式更加高效、靈活、直接,協(xié)同樣式由同構群體發(fā)展為多人異構群體,人機協(xié)同向著人機融合方向演變;最后,群體技術由理論研究逐漸推向?qū)嶋H應用,群體協(xié)同形式由主從式向分布式發(fā)展,組織規(guī)模由小規(guī)模向中大規(guī)模發(fā)展。此外,5G 通訊、量子計算、新材料等顛覆性技術支撐、賦能、推動智能無人系統(tǒng)發(fā)展。
3.4.2 產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展趨勢
智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模迅速擴大,同時市場潛力依舊巨大。
在核心產(chǎn)業(yè)方面,智能無人系統(tǒng)與人工智能等新興產(chǎn)業(yè)高度融合,相互支撐,成為人工智能與實體經(jīng)濟深度融合的重要領域;在帶動產(chǎn)業(yè)方面,智能無人系統(tǒng)帶動和牽引汽車、航空、航天、航海、軍事裝備以及傳統(tǒng)制造業(yè)等升級改造,拓展智能無人新領域;在基礎設施方面,智能無人系統(tǒng)成為未來各類基礎設施建設的重要特征和方向,充分發(fā)揮基礎設施效能。
3.4.3 社會服務領域發(fā)展趨勢
社會服務體系逐漸完善,智能化、無人化水平顯著提高。在教育行業(yè),智能無人系統(tǒng)與教育融合度不斷加深,智慧課堂、線上教育發(fā)展迅速;在醫(yī)療行業(yè),智能無人醫(yī)療所涵蓋的領域不斷擴大,智慧醫(yī)療技術發(fā)展迅猛,精準化、智能化趨勢明顯;在養(yǎng)老行業(yè),智能無人系統(tǒng)得到廣泛應用,智能呼叫中心、智能無人監(jiān)護、養(yǎng)老物聯(lián)網(wǎng)等不斷涌現(xiàn)。
3.4.4 國防軍事領域發(fā)展趨勢
未來戰(zhàn)爭將向著深度信息化、智能無人化、網(wǎng)絡體系化方向發(fā)展,智能無人系統(tǒng)將成為未來戰(zhàn)場的重要角色。目前,戰(zhàn)爭形態(tài)正由機械化向信息化方向發(fā)展,在智能無人系統(tǒng)的有力推動下,未來戰(zhàn)爭形態(tài)將向智能無人化方向發(fā)展;作戰(zhàn)形式由單體向集群、有人/無人協(xié)同方向發(fā)展,逐漸形成全自主作戰(zhàn)體系;智能無人系統(tǒng)擴大戰(zhàn)場空間,使戰(zhàn)場范圍向著人類無法適應的空間不斷延伸;智能無人系統(tǒng)決策作用將逐漸加強,人類角色將轉(zhuǎn)化為選擇策略并輔助執(zhí)行者。
3.4.5 社會倫理及法律法規(guī)領域發(fā)展趨勢
智能無人系統(tǒng)對現(xiàn)有道德倫理體系產(chǎn)生了深刻的影響和沖擊,智能無人系統(tǒng)的健康、快速、穩(wěn)定發(fā)展亟需健全完善的法律法規(guī)體系保障。未來針對智能無人系統(tǒng)法律主體地位、社會倫理、責任歸屬、權力享有等問題的研究將逐漸深化和實用化;智能無人系統(tǒng)的立法工作逐步推進,逐漸形成法律法規(guī)體系,保障人類安全和智能無人系統(tǒng)發(fā)展及推廣應用。
智能無人系統(tǒng)是實現(xiàn)“十九大”現(xiàn)代化目標的重要途徑,它能夠極大地解放發(fā)展生產(chǎn)力,催生新的生產(chǎn)模式。同時,智能無人系統(tǒng)是提高人民生活水平、打破中等收入陷阱的重要抓手。
智能無人系統(tǒng)的迅速發(fā)展和廣泛應用能夠顯著推動社會進步,提高社會公共服務質(zhì)量,提升人民生活幸福度,因此我國社會進步和民生改善對智能無人系統(tǒng)的發(fā)展提出了強烈需求。
首先,發(fā)展智能無人系統(tǒng)是社會治理現(xiàn)代化的迫切需求,未來智能無人社會的現(xiàn)代化治理依賴于智能無人系統(tǒng)的科技進步和廣泛應用。
其次,發(fā)展智能無人系統(tǒng)是優(yōu)化社會勞動力、提高社會生產(chǎn)效率的現(xiàn)實需求。智能無人系統(tǒng)生產(chǎn)能夠有效應對人口老齡化等社會問題,優(yōu)化社會生產(chǎn)力結構,提高生產(chǎn)效率。
再次,發(fā)展智能無人系統(tǒng)是人民對幸福美好生活向往的強烈需求。智能家居等服務類智能無人系統(tǒng)在社會生活中的深入廣泛應用能夠顯著提升人民生活品質(zhì),改善民生質(zhì)量。
在我國GDP增長率下行壓力下,智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)保持高速、穩(wěn)定增長(如圖9),成為我國經(jīng)濟發(fā)展新動能,未來有望發(fā)展成為我國經(jīng)濟新的增長極。智能無人系統(tǒng)強力推動國民經(jīng)濟發(fā)展,促進我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)現(xiàn)代化。
圖9 2013—2019年我國服務機器人銷售額及增長率變化趨勢Fig.9 The trend of sales and growth rate of service robots in China during 2013—2019
智能無人作戰(zhàn)理論和裝備將不斷改變戰(zhàn)場規(guī)則,形成不對稱戰(zhàn)爭優(yōu)勢。復雜的國際形勢和我國嚴峻的周邊局勢對先進的作戰(zhàn)理論和高性能武器裝備提出了非常迫切的需求。
首先,發(fā)展智能無人系統(tǒng)是維護國家戰(zhàn)略安全、推動軍事科技創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求,軍用智能無人系統(tǒng)是完成新時代國防現(xiàn)代化發(fā)展的重要抓手。
其次,發(fā)展智能無人系統(tǒng)是未來智能無人化作戰(zhàn)樣式創(chuàng)新的必然需求,軍用智能無人系統(tǒng)是未來無人化、智能化戰(zhàn)場的必備裝備。
再次,發(fā)展智能無人系統(tǒng)是先進、高效能智能無人武器裝備的強烈需求,軍用智能無人系統(tǒng)將引領未來世界先進、高效能武器裝備發(fā)展。
智能無人系統(tǒng)的發(fā)展既要滿足我國重大國家戰(zhàn)略需求,又要遵循事物發(fā)展的客觀規(guī)律。經(jīng)過項目研究,提出智能無人系統(tǒng)發(fā)展應遵守“1 個貫徹”“2 個服務”“3 個理念”的指導思想,其中:“1 個貫徹”是指深入貫徹黨的十九大精神及中央部署;“2個服務”是指服務國民經(jīng)濟現(xiàn)代化和國防軍事現(xiàn)代化;“3個理念”是指綠色發(fā)展、自主創(chuàng)新、軍民融合。
5.2.1 2025年我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標
到2025年,我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展應達到世界先進水平。根據(jù)細分領域特點,各領域的發(fā)展目標可以分解為:
科技領域:初步建立智能無人系統(tǒng)科學技術創(chuàng)新體系,自主性研究實現(xiàn)重要進展,平臺、通信技術取得突破;
產(chǎn)業(yè)領域:初步建立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系,相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5~7萬億元;
社會服務領域:初步建立智能無人社會服務體系,基本實現(xiàn)校園“智慧化”建設,醫(yī)院診療智能無人化達到30%~50%,積極推進智慧養(yǎng)老系統(tǒng);
國防軍事領域:初步建立軍用智能無人作戰(zhàn)體系;完成集偵察、指揮、打擊的通用智能無人武器裝備研制,實現(xiàn)基本作戰(zhàn)任務的智能化、無人化;
法律法規(guī)領域:初步建立智能無人系統(tǒng)法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系,滿足國家戰(zhàn)略發(fā)展需求。
5.2.2 2035年我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標
到2035年,我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展應達到整體世界領先水平。根據(jù)細分領域特點,各領域的發(fā)展目標可以分解為:
科技領域:全面建立成熟、完善的智能無人系統(tǒng)科學技術創(chuàng)新體系,全面支撐國民經(jīng)濟和國防現(xiàn)代化建設;
產(chǎn)業(yè)領域:形成智能無人系統(tǒng)支柱性產(chǎn)業(yè),帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到20萬億元;
社會服務領域:全面建立智能無人社會服務體系,完成教育、醫(yī)療和養(yǎng)老的智慧化、無人化建設;
國防軍事領域:全面建立軍用智能無人作戰(zhàn)體系;形成面向空、天、地、海等領域的智能無人武器裝備序列,全面實現(xiàn)作戰(zhàn)智能化、無人化;
法律法規(guī)領域:全面建成面向未來智能社會的法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系,滿足我國社會主義現(xiàn)代化建設的要求。
5.3.1 平臺技術
為實現(xiàn)2025年智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標,平臺技術應建立通用化、模塊化、系列化、標準化的智能無人平臺技術基本框架。此時,需重點布局的關鍵技術為功能模塊化技術、通用架構設計技術、傳感器等基礎元器件技術。
為實現(xiàn)2035年智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標,平臺技術應全面建立通用化、模塊化、系列化、標準化的智能無人平臺技術創(chuàng)新體系。此時,需重點布局的關鍵技術為互操作技術、一體化設計技術、智能傳感器等基礎元器件技術。
5.3.2 自主性技術
為實現(xiàn)我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標,自主性技術的發(fā)展路線圖如圖10所示。
圖10 智能無人系統(tǒng)自主性技術發(fā)展路線圖Fig.10 Development roadmap of autonomous technology for intelligent unmanned system
到2025年,智能無人系統(tǒng)自主性技術達到7~8級,也即集中式群體協(xié)同至分布式群體協(xié)同之間。此階段需重點布局的關鍵技術為人機交互技術,群體感知技術,主從、分布式協(xié)同技術。
到2035年,智能無人系統(tǒng)自主性技術達到9~10 級,也即無人化群體協(xié)同至群體完全自主之間。此階段需重點布局的關鍵技術為群體決策技術、群體演化技術等。
5.3.3 網(wǎng)絡及通信技術
為實現(xiàn)2025年智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標,網(wǎng)絡及通信技術應建立面向智能無人系統(tǒng)的網(wǎng)絡及通信技術基本框架。此時,需重點布局的關鍵技術為通用開放式網(wǎng)絡架構設計技術,強適應性、高可靠性通信技術。
為實現(xiàn)2035年智能無人系統(tǒng)發(fā)展目標,網(wǎng)絡及通信技術應全面建立面向智能無人系統(tǒng)的網(wǎng)絡及通信技術創(chuàng)新體系。此時,需重點布局的關鍵技術為自適應、可恢復網(wǎng)絡技術,彈性通信技術。
為實現(xiàn)2025年智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)5~7 萬億市場規(guī)模的發(fā)展目標,其核心產(chǎn)業(yè)、帶動產(chǎn)業(yè)和基礎設施的發(fā)展路線分別為:
核心產(chǎn)業(yè)方面:無人駕駛汽車、無人機、機器人成為市場熱點,智能無人系統(tǒng)軍事裝備會批量入駐部隊,芯片、傳感器、操控系統(tǒng)等智能無人系統(tǒng)關鍵零部件產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。預計核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模1.1萬億。
帶動產(chǎn)業(yè)方面:智能無人系統(tǒng)與汽車、交通運輸、裝備制造、能源開采與冶煉、農(nóng)業(yè)等各類規(guī)模產(chǎn)業(yè)相結合,催生智能無人系統(tǒng)新生產(chǎn)業(yè)方向。與教育、醫(yī)療、公共安全、健康養(yǎng)老、金融、政務等社會服務高度融合,智能無人化經(jīng)濟逐步成形。預計帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模1.7萬億。
基礎設施方面:處在國家適度超前的“新基建”背景下,與智能無人系統(tǒng)密切相關的基礎設施產(chǎn)業(yè)規(guī)模達3.5萬億元。
為實現(xiàn)2035年智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)20 萬億市場規(guī)模的發(fā)展目標,其核心產(chǎn)業(yè)、帶動產(chǎn)業(yè)和基礎設施的發(fā)展路線分別為:
核心產(chǎn)業(yè)方面:無人駕駛汽車、無人機、機器人等智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界首位,智能無人系統(tǒng)所需的高端芯片、傳感器核心零部件等自主保障且形成規(guī)模產(chǎn)業(yè),基礎數(shù)據(jù)庫、核心工業(yè)軟件、云計算平臺等實現(xiàn)自主配套;智能無人系統(tǒng)成為主戰(zhàn)裝備并成建制、大規(guī)模地部署,其性能與規(guī)模處于世界先進水平。預計核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模4.5萬億。
帶動產(chǎn)業(yè)方面:智能無人系統(tǒng)與先進制造業(yè)的電子信息、汽車、智能家電、航空航天、機器人、船舶、智能制造、高端裝備等產(chǎn)業(yè)加速融合,智能無人系統(tǒng)帶動產(chǎn)業(yè)占比位居先進制造業(yè)首位。智能無人系統(tǒng)融入經(jīng)濟社會,成為引領型的國家級支柱產(chǎn)業(yè)。預計帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模4.7萬億。
基礎設施方面:各類基礎設施形成體系,與智能無人系統(tǒng)基本同步發(fā)展。預計與智能無人系統(tǒng)密切相關的基礎設施產(chǎn)業(yè)規(guī)模10萬億元。
智能無人系統(tǒng)是實踐軍民融合理論的重要應用領域,軍民融合是推動智能無人系統(tǒng)健康、穩(wěn)定、快速發(fā)展的重要手段。針對不同類型或領域的智能無人系統(tǒng)發(fā)展,軍民融合的應用方式也有所區(qū)別。
面向重大軍用智能無人系統(tǒng)研發(fā)的國家主導、先軍優(yōu)軍、軍民一體方式,充分發(fā)揮國家頂層統(tǒng)籌發(fā)展作用,構建智能戰(zhàn)爭設計牽引創(chuàng)新體系,夯實軍用智能無人系統(tǒng)發(fā)展基礎;
面向智能無人系統(tǒng)科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的以民為主、以民帶軍、掩軍于民方式,充分肯定民營經(jīng)濟在智能無人系統(tǒng)技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要地位,編制智能無人系統(tǒng)軍民融合深度發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,加大軍民融合政策支持力度,建立軍民融合創(chuàng)新發(fā)展協(xié)同平臺。
由發(fā)改委牽頭,教育部、工信部、國防部等相關部委參與,領導統(tǒng)籌各領域智能無人系統(tǒng)的共性發(fā)展,成立國家級智能無人系統(tǒng)專家委員會,頂層設計并整體規(guī)劃智能無人系統(tǒng)發(fā)展,為相關扶持政策和發(fā)展規(guī)劃提供專業(yè)咨詢意見。
瞄準我國在2035年基本實現(xiàn)現(xiàn)代化的宏偉目標,針對我國目前各領域無人系統(tǒng)無序、不均衡、不規(guī)范發(fā)展的現(xiàn)實情況,國家級的智能無人系統(tǒng)專家委員會能夠充分掌握我國各領域智能無人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀,精準掌握全球智能無人系統(tǒng)發(fā)展趨勢,進而基于我國國情和具體軍事、民事情況,對智能無人系統(tǒng)發(fā)展進行頂層設計與整體規(guī)劃。
同時,對各領域智能無人系統(tǒng)的共性發(fā)展進行宏觀、有序、合理地統(tǒng)籌規(guī)劃能夠充分發(fā)揮我國社會主義制度的優(yōu)越性,集中力量辦大事,有效減少社會資源的鋪張浪費,便于各領域智能無人系統(tǒng)形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的發(fā)展框架,進而共同實現(xiàn)各領域智能無人系統(tǒng)的協(xié)調(diào)綠色發(fā)展。
再次,智能無人系統(tǒng)專家委員會作為我國智能無人系統(tǒng)發(fā)展頂層設計的智囊團,融合了我國智能無人系統(tǒng)領域的頂級智慧,有充足能力牽引我國智能無人系統(tǒng)的共性發(fā)展,為我國智能無人系統(tǒng)未來發(fā)展需制定的政策、發(fā)展規(guī)劃等提供專業(yè)化、建設性、切實管用的咨詢建議。
在當下智能無人系統(tǒng)的快速發(fā)展期,我國應抓住此關鍵發(fā)展機遇,實現(xiàn)智能賦能并促進軍事實戰(zhàn)化應用和民用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。以重大科技專項的方式推動智能無人系統(tǒng)核心關鍵技術不斷取得突破,具體舉措建議如下:
制定軍用智能無人系統(tǒng)指導意見和行動指南,建立相關標準體系、制定綜合發(fā)展路線圖,充分發(fā)揮國家頂層統(tǒng)籌作用;
面向社會廣泛征集未來戰(zhàn)爭和作戰(zhàn)環(huán)境的想法與創(chuàng)意,創(chuàng)新軍用智能無人系統(tǒng)作戰(zhàn)概念,構建智能戰(zhàn)爭設計牽引創(chuàng)新體系;
面向未來軍用、民用智能無人系統(tǒng)的發(fā)展趨勢預測,適時設立智能無人系統(tǒng)裝備與技術發(fā)展的科技專項,以重大應用牽引相關領域的科學技術群協(xié)調(diào)發(fā)展,牽引研發(fā)條件建設和人才培養(yǎng),夯實軍用、民用智能無人系統(tǒng)發(fā)展基礎。
戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)是以重大技術突破和重大發(fā)展需求為基礎,對經(jīng)濟社會全局和長遠發(fā)展具有重大引領帶動作用,知識技術密集、物質(zhì)資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產(chǎn)業(yè)。目前,智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)依托于先進科技的突破性進步,正處于蓬勃發(fā)展期,建議將其列入戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。
首先,智能無人系統(tǒng)的迅猛發(fā)展依托于人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新興前沿熱點科技的突破式進步,人工智能技術已經(jīng)成為世界各國競相發(fā)展的熱點關鍵領域。
其次,智能無人系統(tǒng)既具有重大的軍事應用價值,又對經(jīng)濟社會全局和長遠發(fā)展具有重大引領帶動作用。
再次,智能無人系統(tǒng)能夠優(yōu)化社會資源配置,顯著減少社會物質(zhì)資源消耗,有效提升社會公共服務質(zhì)量和人民生活水平。
最后,目前的人工智能技術仍處于發(fā)展初期,距離深度融入社會行業(yè)和人民生活還有一定距離。
因此,智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)符合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的一系列特征,推動智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體舉措建議如下:
鼓勵社會民營資本投資和興辦智能無人系統(tǒng)領域的高新技術企業(yè),并從優(yōu)惠稅制、幫助融資以及優(yōu)惠貸款等方面優(yōu)化優(yōu)惠政策建設,從區(qū)域傾斜轉(zhuǎn)向技術傾斜和產(chǎn)業(yè)傾斜;
加強科研能力、生產(chǎn)能力、應用能力以及人才特區(qū)建設,保障民用智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)健康、長期、可持續(xù)發(fā)展;
打造兩到三個國家級民用智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)特區(qū),構建民用智能無人系統(tǒng)應用示范工程,引導我國民用智能無人系統(tǒng)發(fā)展方向;
為實現(xiàn)我國智能無人系統(tǒng)軍民融合深度發(fā)展的戰(zhàn)略構想,建議將智能無人系統(tǒng)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和軍民融合深度發(fā)展的重點方向,在國家層面加強智能無人系統(tǒng)軍民融合的宏觀統(tǒng)籌、科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)布局和發(fā)展環(huán)境建設,推進智能無人系統(tǒng)領域的技術、人才、資本、設施、信息和管理等要素交融滲透和一體共用,到2035年建成世界一流、軍民一體的智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)體系。具體舉措建議如下:
制定一系列政策,指導、引導民間資本投入軍用智能無人系統(tǒng)研發(fā),產(chǎn)生共性、公平的競爭機制,降低民營企業(yè)參入的門檻和壁壘;
在軍用融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,打破軍品和民品生產(chǎn)應用固有的界限,推動建立統(tǒng)一的軍民生產(chǎn)制造體系;
針對智能無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的軍民共性領域,大力推進智能無人系統(tǒng)軍民融合科技創(chuàng)新,設立智能無人系統(tǒng)軍民融合示范區(qū)。
智能無人系統(tǒng)在社會的深入應用推動了教育模式的改革和創(chuàng)新,它通過先進的科技手段為教育現(xiàn)代化提供了豐富的發(fā)展途徑和改革思路。智能醫(yī)療對于改善民生、提高我國公共服務水平具有重要的意義。2020年的新冠肺炎疫情充分暴露了我國在公共衛(wèi)生安全方面的巨大問題,為我國社會治理現(xiàn)代化敲響了警鐘。近年來,智能無人系統(tǒng)在社會各個行業(yè)領域的應用逐漸深入,與人民的生活也日益密切。無接觸配送、無人零售、智能安防等成為智能無人系統(tǒng)與社會治理和公共安全的重要結合點。因此,通過建立示范工程能夠快速推動智能無人系統(tǒng)發(fā)展和應用,具體舉措建議如下:
通過建立教育示范項目推動智慧教育發(fā)展,著重推進網(wǎng)絡教學、無人教學等教學模式的發(fā)展,注重人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并充分利用網(wǎng)絡傳遞使得優(yōu)質(zhì)教育教學資源大眾化;
通過建立智慧醫(yī)療等示范項目推動智能醫(yī)療發(fā)展,推廣優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源大眾化,保障優(yōu)質(zhì)醫(yī)療診斷精準化,促進醫(yī)療用藥精細化;
通過建立智能無人系統(tǒng)貨運等項目推動社會治理現(xiàn)代化,有效防范公共衛(wèi)生安全風險,提高社會公共服務效率。
健全、完善的法律法規(guī)體系能夠為智能無人系統(tǒng)的發(fā)展保駕護航,法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范、標準體系方面的建設必須沉著、快速應對智能無人系統(tǒng)這一新興事物的猛烈沖擊??焖?、合理、適度超前的法律法規(guī)體系建設能夠促進智能無人系統(tǒng)的推廣與應用,而遲鈍、保守、滯后的法律法規(guī)體系建設將顯著阻礙智能無人系統(tǒng)的發(fā)展。在此方面,具體舉措建議如下:
在道德倫理方面,加強道德主體建設,成立“倫理委員會”,推進并逐步建立起智能無人系統(tǒng)的準主體地位;
在法制建設方面,界定智能無人系統(tǒng)的法律地位,明確智能無人系統(tǒng)的法律責任歸屬和權力享有并建立保險制度,制定智能無人系統(tǒng)的數(shù)據(jù)隱私保護制度;
在社會應用方面,加快智能無人系統(tǒng)社會應用行業(yè)規(guī)范、標準、條例或制度的制定,規(guī)范無人機、無人車等的社會應用。
智能無人系統(tǒng)是人工智能與實體經(jīng)濟深度融合的重要應用領域、智能社會的重要支撐、國防現(xiàn)代化的重要趨勢,對經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、民生改善和國家安全具有重大作用。智能無人系統(tǒng)不僅展現(xiàn)出巨大的社會價值和發(fā)展?jié)摿?,同時對社會發(fā)展產(chǎn)生顯著的影響和沖擊,對其發(fā)展戰(zhàn)略的研究必將是漫長、持續(xù)的過程,有賴于國內(nèi)專家學者群策群力、繼續(xù)為國家頂層發(fā)展戰(zhàn)略的制定貢獻力量!
智能無人系統(tǒng)總體上還處于發(fā)展初期階段,智能化是無人系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。智能無人系統(tǒng)科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應始終處于自主可控的狀態(tài)下,研究雖無禁區(qū)、應用要有底線,這個底線就是智能無人系統(tǒng)的發(fā)展不能影響,更不能危害人類的生存、發(fā)展和尊嚴。